淺析雙塔聯(lián)合布置的管口方位及聯(lián)合平臺設(shè)計

（中石油華東設(shè)計院有限公司 山東 266071）

本催化裝置中的吸收穩(wěn)定單元涉及四個板式塔：吸收塔、再吸收塔、解吸塔和穩(wěn)定塔。氣體先后經(jīng)吸收塔和再吸收塔吸收后分為兩路，分別作預(yù)提升干氣和產(chǎn)品精制；凝縮油經(jīng)解吸塔解吸出≤C2組分，塔底液體經(jīng)穩(wěn)定塔進行多組分分餾，兩塔分別采用一組重沸器提供熱量。由于解吸塔和穩(wěn)定塔相比吸收塔和再吸收塔，塔內(nèi)件和工藝流程更為復(fù)雜、管口更多，故以后兩者作為管口方位和聯(lián)合平臺設(shè)計討論的對象。

兩塔結(jié)構(gòu)分別為：解吸塔1～40層塔板均為四溢流。穩(wěn)定塔1～23層塔板為雙溢流，24～52層塔板為四溢流。根據(jù)工藝流程順序和相關(guān)間距要求，解吸塔和穩(wěn)定塔成組布置，其重沸器分別布置在塔器兩側(cè)，泵布置在管廊另一側(cè)的泵房中。如圖1所示。

圖1 塔的聯(lián)合布置

1.塔的管口方位

管口方位的確定是配管專業(yè)的一項重要工作，而塔的配管則是工作的重心和難點，涉及到工藝、配管、設(shè)備等專業(yè)以及內(nèi)件商的協(xié)調(diào)對接過程，管口方位設(shè)置的合理與否將直接影響塔的配管質(zhì)量[1]。在塔體上開設(shè)管口時，應(yīng)詳細了解工藝要求和塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)。塔管口方位在滿足工藝要求和操作檢修外，還應(yīng)考慮與塔開口連接的管道布置。通常，可將塔的四周大致劃分為操作和檢修所需的操作側(cè)（檢修側(cè)）和配管所需的管道側(cè)。但由于塔內(nèi)件復(fù)雜和開口數(shù)量眾多，有時難以將上述兩側(cè)嚴格分清[2]。

（1）人孔。本裝置除穩(wěn)定塔高出解吸塔部分采用直梯一種通行方式外，兩塔之間的聯(lián)合平臺，每一層平臺到下一層平臺時都有兩條通道：一段斜梯和一段直梯。因此，人孔的布置在考慮管口方位的同時，還要考慮人孔中心到兩塔聯(lián)合平臺中心的距離都要合適。

人孔的主要作用是安裝和拆卸塔內(nèi)件，故人孔應(yīng)設(shè)置在操作側(cè)，但在管道區(qū)和操作區(qū)不能明確的區(qū)分時也可以特殊處理[3]。人孔設(shè)置在降液管以外區(qū)域，使人進入塔內(nèi)后能在受液槽上，同時考慮人孔與受液槽、降液管之間的標高關(guān)系[4]。

在布置人孔方位時，先確定單臺塔的人孔所在區(qū)域再做兩塔聯(lián)合平臺時調(diào)整其方位。圖2是解吸塔的管口方位，人孔的管口名稱為14-1～14，除塔頂人孔14-1和塔底人孔14-14各為一個外，其余塔板人孔處的數(shù)量均為2個。14-1位于一層塔盤之上，可布置在除兩側(cè)及中間斜線陰影的降液管區(qū)域外，14-14位于塔筒靠近下封頭處，可布置在除集油箱以外的區(qū)域；根據(jù)塔區(qū)北側(cè)是配管側(cè)南側(cè)為檢修側(cè)，同時考慮梯子平臺的方位將其定位圖中所示方位。其余人孔方位在規(guī)劃時可先按工藝條件中所在塔板的奇偶數(shù)層布置在可行區(qū)域，后期確定平臺時配合人孔的調(diào)整來最終確定人孔的方位。需要注意的是四溢流塔人孔布置時要開在同一側(cè)，防止降液板阻擋塔內(nèi)部視線，而且四溢流塔板相對較窄，人孔可以與塔板平行布置而不是垂直塔軸線。穩(wěn)定塔管口方位如圖3所示，13-1～4位于雙溢流塔盤上，13-5～10位于四溢流塔盤上，所在每層塔盤處均為兩個，13-11位于塔筒靠近下封頭處，四溢流塔盤上人孔布置同上，雙溢流塔盤上人孔根據(jù)其所在奇偶數(shù)塔盤布置在陰影以外區(qū)域。確定好每個塔的人孔高度和方位后，最后要注意人孔蓋順利關(guān)閉的方向與人的疏散方向一致，使之不受阻擋。考慮到管道布置和聯(lián)合平臺等因素，人孔沒有布置在塔的同一垂線上，但都處于吊柱的工作范圍之內(nèi)。

圖2 解吸塔管口方位

圖3 穩(wěn)定塔管口方位

（2）進料口和回流口。解吸塔塔頂進料口3內(nèi)部設(shè)有帶有彎頭和三通的分布器，開口可設(shè)在360°任何位置。穩(wěn)定塔進料管分三支進入塔內(nèi)且靠近塔分別設(shè)置三個切斷閥，進料口6-1單獨進入，進料口6-2和6-3閥后分兩支進入塔內(nèi)，6-4和6-5進料方式同上；回流口為5，以上六個管口在塔內(nèi)設(shè)帶有三通的分布器，開口可在一定角度范圍內(nèi)調(diào)整。考慮到管道側(cè)、檢修平臺的設(shè)置及管道應(yīng)力的需要，將其設(shè)置在圖中方位。

（3）塔頂氣相出口和塔底抽出口。塔頂出口在上封頭中心。塔底出口在下封頭中心通過彎頭與直管引出至裙座外，其開口高度決定了塔裙座高度，主要考慮滿足泵有效氣蝕余量及進入管橋側(cè)梁步步低入泵；其開口方位優(yōu)先考慮主管進入重沸器時管道的柔性。

（4）重沸器返回口。兩個重沸器返回口標高相差不大，在集油箱以外塔釜隔板的下方，在滿足配管柔性的前提下盡量對向設(shè)置。在綜合考慮梯子平臺及儀表閥門操作的需要，解吸塔兩個重沸器返回口不是完全對向設(shè)置；穩(wěn)定塔兩個重沸器返回口則對向設(shè)置。

（5）儀表管口。儀表管口設(shè)置在檢修側(cè)，并位于梯子平臺便于檢修操作的位置，根據(jù)工藝要求液位計、熱電偶、壓力表開口避開降液管區(qū)域，液位計避免穿平臺，熱電偶方位上的內(nèi)伸長度不和降液板相碰。

2.聯(lián)合平臺及梯子

本裝置聯(lián)合平臺高度規(guī)劃及三維模型如圖4所示，其中人孔僅示意高度。

（1）根據(jù)穩(wěn)定塔進料管口的高度及管道布置方式確定其所在層平臺高度，共四層平臺是確定的不能調(diào)整高度。由于這些平臺所在高度不適合解吸塔人孔的操作，將原人孔高度調(diào)整及解吸塔平臺錯層布置來滿足人孔距平臺高度的要求；為保證四溢流塔人孔布置在同一側(cè)以防降液板阻擋塔內(nèi)部視線，所以人孔按偶數(shù)倍塔板層數(shù)調(diào)整，即600×2=1200（mm），平臺錯層處加踏步通行。（2）穩(wěn)定塔EL+31900平臺高度在前述中已定，穩(wěn)定塔和解吸塔人孔方位處單獨設(shè)置平臺，兩層平臺分別錯層布置。（3）由于聯(lián)合平臺間都設(shè)有斜梯和直梯，且部分平臺固定荷載較大，如此平臺支撐會比較大。考慮到平臺支撐梁的高度、操作人員身高以及余量，為保證人員正常操作通行及無壓抑感，兩層平臺間的高度最低控制在2500mm。EL+29300、EL+26700、EL+20700保證穩(wěn)定塔處層間距，調(diào)整吸收塔人孔與平臺高度。通過與設(shè)備專業(yè)協(xié)商，除平臺下布置管道除外，統(tǒng)一將層高3m以下的平臺采用橫梁焊接在兩塔之間，3m以上的采用標準的設(shè)備平臺支撐。（4）考慮到聯(lián)合平臺設(shè)置斜梯需要轉(zhuǎn)換平臺，兩塔的平臺寬度均定為1500mm，兩塔之間的通道定為1000mm，有管道穿過、需要操作檢修閥門等處平臺適當加寬。所有斜梯均為45°，一端對齊，另一端根據(jù)層高適當調(diào)整。

圖4 聯(lián)合平臺高度規(guī)劃及三維模型

3.小結(jié)

相鄰兩塔聯(lián)合布置時，管口方位的設(shè)置比單塔考慮的因素更多，聯(lián)合平臺層高的設(shè)置以及人孔的調(diào)整是難點，需要綜合考慮各個方面的因素來達到最優(yōu)化設(shè)計，望本文能夠為類似布置提供有意義的參考。